ES2584608T3 - Tool holder - Google Patents

Tool holder Download PDF

Info

Publication number
ES2584608T3
ES2584608T3 ES12721878.2T ES12721878T ES2584608T3 ES 2584608 T3 ES2584608 T3 ES 2584608T3 ES 12721878 T ES12721878 T ES 12721878T ES 2584608 T3 ES2584608 T3 ES 2584608T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
mobile part
tool holder
holder device
movement
axial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES12721878.2T
Other languages
Spanish (es)
Inventor
Txomin Ostra Beldarrain
Asun RIVERO RASTRERO
Germán Rodríguez Canas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fundacion Tecnalia Research and Innovation
Original Assignee
Fundacion Tecnalia Research and Innovation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fundacion Tecnalia Research and Innovation filed Critical Fundacion Tecnalia Research and Innovation
Application granted granted Critical
Publication of ES2584608T3 publication Critical patent/ES2584608T3/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B47/00Constructional features of components specially designed for boring or drilling machines; Accessories therefor
    • B23B47/34Arrangements for removing chips out of the holes made; Chip- breaking arrangements attached to the tool
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2270/00Details of turning, boring or drilling machines, processes or tools not otherwise provided for
    • B23B2270/02Use of a particular power source
    • B23B2270/027Pneumatics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2270/00Details of turning, boring or drilling machines, processes or tools not otherwise provided for
    • B23B2270/54Methods of turning, boring or drilling not otherwise provided for
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/23Cutting by use of rotating axially moving tool including means to cause Tool to progressively vibrate toward work

Abstract

El dispositivo portaherramientas comprende medios de sujeción (4) para sujetar una herramienta (24), una parte móvil (2) que puede moverse en dirección axial y un mecanismo neumático (3) que puede inducir un movimiento vibratorio axial a la parte móvil (2). Los medios de sujeción (4) están acoplados a la parte móvil de forma que el movimiento vibratorio axial de la parte móvil (2) se transmite a la herramienta (24).The tool-holder device comprises clamping means (4) for clamping a tool (24), a movable part (2) that can move in the axial direction and a pneumatic mechanism (3) that can induce an axial vibratory movement to the movable part (2 ). The clamping means (4) are coupled to the moving part so that the axial vibratory movement of the moving part (2) is transmitted to the tool (24).

Description

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

4040

45Four. Five

50fifty

5555

6060

6565

DESCRIPCIONDESCRIPTION

Dispositivo portaherramientas Objeto de la invencionTool holder device Object of the invention

La presente invencion tiene aplicacion en el campo de las operaciones de mecanizado de piezas, en particular a la operacion de taladrado, y se refiere a un dispositivo portaherramientas de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1, acoplable a una maquina o equipo mediante un eje mecanizado o cono para amarre.The present invention has application in the field of parts machining operations, in particular to the drilling operation, and refers to a tool holder device according to the preamble of claim 1, attachable to a machine or equipment by means of an axis Machining or mooring cone.

Mas concretamente, el objeto que la invencion propone permite producir un movimiento vibratorio axial con respecto al movimiento lineal de la maquina y transmitirlo a la herramienta con giro. Un portaherramientas ejemplar se conoce a partir del documento FR2 368 336 A1.More specifically, the object proposed by the invention allows to produce an axial vibratory movement with respect to the linear movement of the machine and transmit it to the tool with rotation. An exemplary tool holder is known from FR2 368 336 A1.

Antecedentes de la invencionBackground of the invention

Actualmente, dentro del ambito del mecanizado, el proceso de taladrado y taladrado profundo son operaciones de mecanizado de gran importancia en diversos sectores de la industria, y a pesar de ser una tecnologia que se encuentra en su periodo de madurez, la aparicion de nuevos materiales, herramientas, lubricantes, maquinas, controles, etc., abren un campo de estudio muy extenso para cumplir las exigencias de la productividad y la legislacion medioambiental del mercado.Currently, within the field of machining, the drilling and deep drilling process are very important machining operations in various sectors of the industry, and despite being a technology that is in its maturity period, the appearance of new materials, tools, lubricants, machines, controls, etc., open a very extensive field of study to meet the demands of productivity and the environmental legislation of the market.

Las problematicas actuales del taladrado estan vinculadas a la productividad y la calidad superficial y/o dimensional a obtener.The current problems of drilling are linked to productivity and surface and / or dimensional quality to be obtained.

Los problemas tipicos como la generacion de virutas largas y enrolladas durante el taladrado de materiales ductiles y la aparicion de vibraciones no deseadas, son ejemplos de fenomenos a mejorar en el mecanizado de alta productividad de componentes industriales, ya que suponen un aumento del tiempo improductivo, dando lugar ademas a perdidas por la fabricacion de piezas defectuosas e inclusive averias en las maquinas, por lo que la eliminacion de la delaminacion, la reduccion de la rebaba, la disminucion de la temperatura de corte y la mejora de la rugosidad en el taladrado de materiales aeronauticos, son objetivos de gran interes para las empresas del sector.Typical problems such as the generation of long and rolled shavings during the drilling of ductile materials and the appearance of unwanted vibrations, are examples of phenomena to improve in the machining of high productivity of industrial components, since they involve an increase in unproductive time, also leading to losses due to the manufacture of defective parts and even breakdowns in the machines, so that the elimination of delamination, reduction of the burr, reduction of the cutting temperature and improvement of the roughness in the drilling of Aeronautical materials are objectives of great interest to companies in the sector.

La aplicacion de vibraciones durante procesos de fabricacion como el mecanizado, soldadura o conformado es una practica relativamente habitual en investigacion e industria para la solucion de los problemas relacionados con metodos convencionales de fabricacion.The application of vibrations during manufacturing processes such as machining, welding or forming is a relatively common practice in research and industry for the solution of problems related to conventional manufacturing methods.

Dentro del ambito del taladrado, la aplicacion de un movimiento vibratorio axial relativo al movimiento lineal permite reducir los problemas comentados anteriormente, pues puede reducir la energia requerida para realizar la operacion, incrementar la productividad, facilitar la rotura de las virutas, alargar la vida de las herramientas, incrementar la calidad superficial e interna y permitir trabajar materiales no aptos para ser procesados de forma convencional.Within the field of drilling, the application of an axial vibratory movement relative to the linear movement allows reducing the problems mentioned above, as it can reduce the energy required to perform the operation, increase productivity, facilitate chip breakage, extend the life of the tools, increase the superficial and internal quality and allow to work materials not apt to be processed in a conventional way.

Actualmente existen invenciones que permiten desarrollar este proceso, conocido como taladrado asistido por vibraciones.There are currently inventions that allow this process to be developed, known as vibration-assisted drilling.

Dichas invenciones se pueden clasificar en funcion del lugar en el que se consigue aplicar la vibracion, estando, en primer lugar, los dispositivos que obtienen la vibracion en la herramienta sin que esta gire, en segundo lugar, los dispositivos que hacen vibrar la pieza o probeta a perforar, y finalmente existen los dispositivos en los que la herramienta gira y vibra simultaneamente, grupo en el cual se incluye la presente invencion.Said inventions can be classified according to the place where the vibration is applied, being, in the first place, the devices that obtain the vibration in the tool without this turning, secondly, the devices that make the piece vibrate or test tube to be drilled, and finally there are devices in which the tool rotates and vibrates simultaneously, a group in which the present invention is included.

Dentro de esta ultima clase de portaherramientas se encuentra el documento US 6234728 (B1), que comprende un accesorio de montaje para una herramienta de taladrado que posee un soporte de acoplamiento a la maquina, un portaherramientas para fijar la herramienta que avanza y retrocede mediante un guiado axial relativo al soporte y que gira solidariamente junto con el portaherramientas, y que esta compuesto por medios de suspension en la direccion axial para producir movimientos axiales vibratorios en el portaherramientas como resultado de un desplazamiento controlado del soporte respecto a la pieza de trabajo.Within this last class of tool holders is document US 6234728 (B1), which includes a mounting accessory for a drilling tool that has a coupling support to the machine, a tool holder for fixing the tool that moves forward and backward by means of a axial guidance relative to the support and which rotates jointly with the tool holder, and which is composed of suspension means in the axial direction to produce axial vibratory movements in the tool holder as a result of a controlled displacement of the support with respect to the workpiece.

En la aplicacion de vibraciones durante el taladrado intervienen fundamentalmente dos factores a controlar, la frecuencia y la amplitud. Dependiendo de la herramienta, del material y del tipo de orificio a taladrar los parametros de la vibracion en punta de herramienta varian, por lo que existe la necesidad de poder modificar tanto la frecuencia como la amplitud de la vibracion.In the application of vibrations during drilling, two factors to control, frequency and amplitude are fundamentally involved. Depending on the tool, the material and the type of hole to be drilled, the parameters of the tool tip vibration vary, so there is a need to be able to modify both the frequency and amplitude of the vibration.

Dicha vibracion se aplica en la direccion axial de la herramienta siguiendo un patron sinusoidal y amplitud mayor que el avance por filo, lo cual provoca una interruption del corte. Variando la frecuencia y la amplitud del corte el valor del espesor medio de viruta aumenta o disminuye por lo que es necesario poder modificarlo en funcion de las necesidades de cada tipo de taladrado.Said vibration is applied in the axial direction of the tool following a sinusoidal pattern and amplitude greater than the advance per edge, which causes an interruption of the cut. By varying the frequency and amplitude of the cut, the value of the average chip thickness increases or decreases, so it is necessary to be able to modify it according to the needs of each type of drilling.

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

4040

45Four. Five

50fifty

5555

6060

6565

Ademas, en el taladrado de algunos materiales como los compuestos, el valor de la amplitud de la vibracion es un parametro importante a controlar ya que se necesitan amplitudes no muy altas a la salida del orificio debido a la posible delaminacion de las fibras.In addition, in the drilling of some materials such as compounds, the value of the amplitude of the vibration is an important parameter to control since not very high amplitudes are needed at the exit of the hole due to the possible delamination of the fibers.

Por otra parte, en las operaciones de taladrado suele ser muy comun realizar otras operaciones como el avellanado de los orificios, para lo cual no es necesaria la aplicacion de vibraciones.On the other hand, in drilling operations it is usually very common to perform other operations such as countersinking of the holes, for which the application of vibrations is not necessary.

En la invention con referencia US 6234728 (B1), existe el problema de que dicho portaherramientas genera las vibraciones a traves del contacto entre la herramienta y la pieza a taladrar por lo que los parametros de frecuencia y vibracion vienen dados para cada caso sin la option de modificar dichos parametros.In the invention with reference US 6234728 (B1), there is a problem that said toolholder generates the vibrations through the contact between the tool and the workpiece so that the frequency and vibration parameters are given for each case without the option of modifying said parameters.

Ademas, en caso de hacer algun tipo de operation en la que no se requieran vibraciones, como por ejemplo durante el avellanado de un orificio, dicho portaherramientas no valdria y habria que cambiarlo por otro para realizar la operacion con ausencia de vibraciones.In addition, in case of doing some type of operation in which vibrations are not required, such as during the countersinking of a hole, said toolholder would not be worth it and would have to be changed for another to perform the operation with absence of vibrations.

La presente invencion se basa en el problema de proporcionar un portaherramientas que este concebido para la aplicacion de vibraciones de bajas frecuencias en el que se puedan variar las caracteristicas de la vibracion como la amplitud en funcion de las necesidades del taladrado y la posibilidad de poder seleccionar las vibraciones sin necesidad de cambiar el portaherramientas en operaciones que no necesiten vibraciones en punta de herramienta.The present invention is based on the problem of providing a tool holder that is designed for the application of low frequency vibrations in which the characteristics of the vibration can be varied as the amplitude depending on the drilling needs and the possibility of being able to select vibrations without changing the tool holder in operations that do not require vibrations at the tool tip.

Descripcion de la invencionDescription of the invention

La presente invencion se refiere a un dispositivo portaherramientas que supera los inconvenientes antes senalados, pues presenta un cuerpo acoplable a una maquina mediante un cono de amarre y un mecanismo neumatico que permite producir un movimiento vibratorio axial de la herramienta con respecto al movimiento lineal controlado de la maquina y en el que es posible controlar la amplitud de las vibraciones.The present invention relates to a tool-holder device that overcomes the aforementioned drawbacks, since it has a body that can be attached to a machine by means of a mooring cone and a pneumatic mechanism that allows the axial vibratory movement of the tool to be produced with respect to the controlled linear movement the machine and in which it is possible to control the amplitude of the vibrations.

Tambien es posible desactivar el estado de las vibraciones sin necesidad de cambiar de portaherramientas para casos en los que no sea apropiado trabajar en ese estado, por lo que se podria utilizar para realizar diferentes operaciones con el mismo dispositivo portaherramientas.It is also possible to deactivate the state of the vibrations without changing tool holders for cases where it is not appropriate to work in that state, so it could be used to perform different operations with the same tool holder device.

Concretamente, el dispositivo portaherramientas es acoplable a una maquina que puede producir el giro del dispositivo portaherramientas (respecto de una direction axial de la herramienta) y comprende medios de sujecion para sujetar una herramienta. El dispositivo comprende una parte movil que puede moverse en direccion axial y un mecanismo neumatico, donde dicho mecanismo neumatico puede inducir un movimiento vibratorio axial a la parte movil, y por que los medios de sujecion estan acoplados a la parte movil. De esta forma, el movimiento vibratorio axial de la parte movil se trasmite a la herramienta.Specifically, the tool holder device is attachable to a machine that can produce the rotation of the tool holder device (with respect to an axial direction of the tool) and comprises fastening means for holding a tool. The device comprises a mobile part that can move in the axial direction and a pneumatic mechanism, where said pneumatic mechanism can induce an axial vibratory movement to the mobile part, and by which the fastening means are coupled to the mobile part. In this way, the axial vibratory movement of the mobile part is transmitted to the tool.

El mecanismo neumatico comprende un piston neumatico que efectua un movimiento lineal en dos sentidos de la direccion axial, para generar vibraciones de una manera sencilla.The pneumatic mechanism comprises a pneumatic piston that makes a linear movement in two directions of the axial direction, to generate vibrations in a simple way.

La parte movil del dispositivo portaherramientas comprende una camara que alberga el piston neumatico de forma que puede deslizarse axialmente en el interior de la camara y unos medios de conduction que permiten llevar aire a presion hasta unos conductos internos que atraviesan el piston y se abren en la camara en caras axialmente opuestas del piston neumatico, produciendo asi su movimiento oscilante que hace que el piston choque alternativamente contra las paredes internas de la camara de la parte movil, provocando un movimiento oscilatorio similar de la parte movil y, por tanto, de la herramienta amarrada a la parte movil.The mobile part of the tool-holder device comprises a chamber that houses the pneumatic piston so that it can slide axially inside the chamber and conduction means that allow pressure air to be taken to internal ducts that cross the piston and open in the chamber on axially opposite faces of the pneumatic piston, thus producing its oscillating movement that causes the piston to alternately collide with the inner walls of the chamber of the mobile part, causing a similar oscillatory movement of the mobile part and, therefore, of the tool tied to the mobile part.

El dispositivo portaherramientas comprende un cuerpo que comprende un elemento de amarre que permite acoplar el dispositivo a la maquina y un alojamiento en cuyo interior puede desplazarse axialmente la parte movil. El cuerpo comprende un conducto que comunica una fuente de suministro de aire a presion de la maquina con los medios de conduccion de la parte movil. El cuerpo ejerce por tanto las funciones de sujecion a la maquina donde se acopla el dispositivo y alberga ademas la parte movil, la cual hace las funciones de amarrar la herramienta y de hacer vibrar todo el dispositivo mediante un movimiento axial relativo al cuerpo.The tool holder device comprises a body comprising a mooring element that allows the device to be coupled to the machine and a housing in which the movable part can be axially displaced. The body comprises a conduit that communicates a source of pressurized air supply of the machine with the conduction means of the mobile part. The body therefore exercises the functions of attachment to the machine where the device is attached and also houses the mobile part, which functions to tie the tool and make the entire device vibrate by means of an axial movement relative to the body.

El dispositivo portaherramientas puede comprender un regulador que permite variar la amplitud del movimiento axial de la parte movil y por tanto proporciona la posibilidad de variar la amplitud de las vibraciones adecuandolas a cada caso.The tool holder device can comprise a regulator that allows varying the amplitude of the axial movement of the mobile part and therefore provides the possibility of varying the amplitude of the vibrations adapting them to each case.

El regulador comprende una tuerca que se acopla sobre el cuerpo cerrando el alojamiento en un primer sentido segun la direccion axial para hacer de tope del movimiento de la parte movil en el primer sentido, mientras que en un segundo sentido, segun la direccion axial, el alojamiento queda cerrado y hace de tope del movimiento por el cuerpo. La tuerca puede variar su position en la direccion axial variando la longitud axial del alojamiento.The regulator comprises a nut that engages on the body by closing the housing in a first direction according to the axial direction to stop the movement of the mobile part in the first direction, while in a second direction, according to the axial direction, the accommodation is closed and stops the movement by the body. The nut can vary its position in the axial direction by varying the axial length of the housing.

El regulador puede comprender medios de ajuste que anclan la tuerca a la parte movil del dispositivo para fijar la posicion de dicha tuerca, de manera sencilla e integrada.The regulator may comprise adjustment means that anchor the nut to the mobile part of the device to fix the position of said nut, in a simple and integrated manner.

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

4040

45Four. Five

50fifty

5555

6060

6565

Se contempla la posibilidad de que el dispositivo comprenda un primer tope amortiguador alojado en el interior del alojamiento del cuerpo de modo que se amortigue el choque entre la parte movil y el cuerpo.The possibility is contemplated that the device comprises a first buffer stop located inside the body housing so that the shock between the mobile part and the body is cushioned.

Se contempla la posibilidad de que el dispositivo comprenda un segundo tope amortiguador en el regulador para amortiguar el choque de la parte movil con el regulador.The possibility is contemplated that the device comprises a second buffer stop on the regulator to dampen the collision of the mobile part with the regulator.

Se contempla finalmente la posibilidad de que el primer y segundo tope de amortiguacion esten fijados a al menos dos caras opuestas de la parte movil mediante medios de fijacion, con el fin de que la holgura entre topes amortiguadores este siempre referida al cuerpo, posibilitando asi la optima variation de la amplitud de vibration a traves del regulador.Finally, the possibility is contemplated that the first and second damping stops are fixed to at least two opposite faces of the mobile part by means of fixing means, so that the clearance between damping stops is always referred to the body, thus enabling the Optimum variation of the amplitude of vibration through the regulator.

Se contempla la posibilidad de que el cuerpo comprenda medios de union que unan la parte movil a dicho cuerpo, de manera que giren solidariamente con el par transmitido, y se logre la funcion de vibracion con giro, de la manera mas sencilla posible.The possibility is contemplated that the body comprises means of union that join the mobile part to said body, so that they rotate in solidarity with the transmitted torque, and the vibration function with rotation is achieved, in the simplest possible way.

Se contempla la posibilidad de que el mecanismo neumatico comprenda medios de retorno (por ejemplo un resorte alojado en la camara de la parte movil contra el que puede choca el piston neumatico), para facilitar el cambio de sentido del movimiento lineal efectuado por el piston.The possibility is contemplated that the pneumatic mechanism comprises return means (for example a spring housed in the chamber of the mobile part against which the pneumatic piston can collide), to facilitate the change of direction of the linear movement made by the piston.

Se contempla la posibilidad de que el dispositivo comprenda un elemento de sellado entre el cuerpo y la parte movil (para que la holgura existente entre el cuerpo y la parte movil este sellada en, al menos, una de sus caras para evitar el escape del aire destinado a activar el mecanismo neumatico).The possibility is contemplated that the device comprises a sealing element between the body and the mobile part (so that the clearance between the body and the mobile part is sealed in at least one of its faces to prevent the escape of air intended to activate the pneumatic mechanism).

Se contempla tambien la posibilidad de que el dispositivo comprenda un elemento antifriction (por ejemplo ubicado entre la cara externa de la parte movil y la cara fija del cuerpo) para el guiado axial entre la parte movil y el cuerpo.It is also contemplated that the device comprises an antifriction element (for example located between the external face of the mobile part and the fixed face of the body) for axial guidance between the mobile part and the body.

Se contempla ademas la posibilidad de que el cuerpo comprenda orificios silenciadores pasantes practicados en su superficie (a modo de valvulas) que expulsan el aire comprimido.It also contemplates the possibility that the body comprises through silencer holes made in its surface (as valves) that expel the compressed air.

Asi pues, de acuerdo con la invention descrita, el implante que la invention propone constituye un avance en los dispositivos de sujecion hasta ahora utilizados, y resuelve de manera plenamente satisfactoria la problematica anteriormente expuesta, en la linea de favorecer las operaciones de taladrado mediante la vibracion de la herramienta, lo cual se realiza de manera sencilla, con la consiguiente mejora de los procesos de fabricacion y con la consiguiente reduction de costes por la simplification del proceso, todo ello a traves de un diseno sencillo e integrado, que no requiere operarios altamente cualificados para la tarea.Thus, in accordance with the described invention, the implant proposed by the invention constitutes an advance in the fastening devices used up to now, and solves in a fully satisfactory manner the problematic described above, in the line of favoring drilling operations by means of Vibration of the tool, which is done in a simple way, with the consequent improvement of the manufacturing processes and with the consequent reduction of costs by the simplification of the process, all through a simple and integrated design, which does not require operators Highly qualified for the task.

Descripcion de los dibujosDescription of the drawings

Para complementar la descripcion que se esta realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprension de las caracteristicas del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realization practica del mismo, se acompana como parte integrante de dicha descripcion, un juego de dibujos en donde con caracter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complement the description that is being made and in order to help a better understanding of the features of the invention, according to a preferred example of practical realization thereof, an set of drawings is accompanied as an integral part of said description. For illustrative purposes and not limitation, the following has been represented:

La figura 1 muestra una vista en perspectiva del dispositivo que la invencion propone.Figure 1 shows a perspective view of the device proposed by the invention.

La figura 2 muestra una vista seccionada del dispositivo, donde se pueden apreciar sus componentes, donde se puede apreciar el mecanismo neumatico en detalle, con el piston en posicion superior.Figure 2 shows a sectional view of the device, where its components can be seen, where the pneumatic mechanism can be seen in detail, with the piston in the upper position.

La figura 3 muestra una vista seccionada del dispositivo, con el piston en position inferior.Figure 3 shows a sectional view of the device, with the piston in the lower position.

La figura 4 muestra una vista seccionada de la planta del dispositivo, donde se puede apreciar un detalle de las chavetas.Figure 4 shows a sectional view of the device plan, where a detail of the keys can be seen.

Realizacion preferente de la invencionPreferred Embodiment of the Invention

A la vista de las figuras resenadas puede observarse en una de las posibles realizaciones de la invencion un dispositivo portaherramientas que comprende un cuerpo (1) y una parte movil (2), donde la parte movil (2) comprende medios de sujecion (4) de la herramienta (24), preferentemente una pinza de amarre que sujeta la herramienta (24), la cual es el objeto de la vibracion de la invencion, como se puede apreciar en las figuras 2, 3 y 4.In view of the figures summarized, one of the possible embodiments of the invention can be seen a tool holder device comprising a body (1) and a mobile part (2), where the mobile part (2) comprises fastening means (4) of the tool (24), preferably a clamp that holds the tool (24), which is the object of the vibration of the invention, as can be seen in Figures 2, 3 and 4.

El cuerpo (1) comprende un elemento de amarre (5), que es preferentemente un cono de amarre o eje mecanizado, para su acoplamiento a una maquina, y a traves del cual se transmite un movimiento de giro al cuerpo (y por tanto a la herramienta) y se transfiere el aire a presion de la maquina al dispositivo portaherramientas. Este aire a presion es necesario para el efecto vibratorio del portaherramientas como se explicara a continuation.The body (1) comprises a mooring element (5), which is preferably a mooring cone or machined shaft, for coupling to a machine, and through which a turning movement is transmitted to the body (and therefore to the tool) and the pressurized air is transferred from the machine to the tool holder device. This pressurized air is necessary for the vibratory effect of the tool holder as explained below.

El cuerpo (1) comprende un alojamiento en cuyo interior puede desplazarse axialmente la parte movil (2). La parte movil (2) que es preferentemente un eje portapinzas, esta formada por dos partes, una primera parte (19) que presenta un conducto (8) a traves del cual entra aire a presion desde el interior del cono de amarre y una segunda parte (20) a la que se acoplan los medios de amarre (4) de la herramienta (preferentemente una pinza de amarre).The body (1) comprises a housing in which the movable part (2) can be axially displaced. The mobile part (2), which is preferably a pin holder shaft, is formed by two parts, a first part (19) that has a duct (8) through which pressurized air enters from inside the mooring cone and a second part (20) to which the mooring means (4) of the tool (preferably a clamp clamp) are attached.

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

4040

45Four. Five

50fifty

5555

6060

6565

La fijacion entre dicha primera parte (19) y una segunda parte (20) de la parte movil (2) o eje portapinzas, se realiza preferentemente por medio de tornillos de amarre a lo largo de la zona de contacto entre ellas, de manera que la union de estas partes forma la parte movil (2), como se puede apreciar en las figuras 1,2, 3 y 4.The fixing between said first part (19) and a second part (20) of the movable part (2) or pinhole shaft, is preferably carried out by means of mooring screws along the contact area between them, so that the union of these parts forms the mobile part (2), as can be seen in figures 1,2, 3 and 4.

La parte movil (2) comprende una camara (21) que alberga un piston neumatico (6) generador del movimiento vibratorio, en concreto la segunda parte (20) hace de camisa donde se desliza de forma guiada dicho piston neumatico (6).The mobile part (2) comprises a chamber (21) that houses a pneumatic piston (6) that generates the vibratory movement, specifically the second part (20) acts as a sleeve where said pneumatic piston (6) is guided.

El piston neumatico (6) es el elemento encargado de generar el movimiento vibratorio axial del dispositivo portaherramientas, y comprende unos orificios distribuidores o conductos internos (22) que atraviesan el piston neumatico (6) abriendose en la camara (21) en caras axialmente opuestas del piston neumatico (6) y por tanto distribuyen alternativamente el aire a presion en la camara (21) para producir el movimiento axial vibratorio del piston neumatico (6).The pneumatic piston (6) is the element in charge of generating the axial vibratory movement of the tool-holder device, and comprises distributor holes or internal ducts (22) that pass through the pneumatic piston (6) opening in the chamber (21) on axially opposite faces of the pneumatic piston (6) and therefore alternately distribute the pressurized air in the chamber (21) to produce the vibratory axial movement of the pneumatic piston (6).

La segunda parte (20) comprende unos medios de conduccion (23) que llevan el aire a presion desde el conducto (8) de la primera parte (19) hasta los orificios distribuidores o conductos internos (22) del piston (6).The second part (20) comprises conduction means (23) that carry the pressurized air from the conduit (8) of the first part (19) to the distributor or internal orifice (22) of the piston (6).

El movimiento del piston (6) se produce mediante la entrada de aire a traves del cono de amarre, donde el aire es llevado a traves del conducto (8) comunicado con unos conductos internos (22) que atraviesan el piston (6), los cuales reciben el aire y que se comunican con unos medios de conduccion (23) que reciben el aire de manera alternativa, permitiendo asi el movimiento alterno del piston (6).The movement of the piston (6) is produced by the entry of air through the mooring cone, where the air is carried through the duct (8) communicated with internal ducts (22) that cross the piston (6), the which receive the air and that communicate with conduction means (23) that receive the air in an alternative way, thus allowing the alternate movement of the piston (6).

Las dos posiciones extremas del piston (6) en su movimiento dentro del eje portapinzas son, por un lado, la posicion de contacto con la primera parte (1) y por otro, con la cara interior de la segunda parte (20) del eje portapinzas, como se puede apreciar en las figuras 2 y 3.The two extreme positions of the piston (6) in its movement inside the axle holder are, on the one hand, the contact position with the first part (1) and on the other, with the inner face of the second part (20) of the axis holder, as can be seen in figures 2 and 3.

En el interior de la camara (21) se aloja un medio de retorno (12), que es preferentemente un resorte o muelle, que ayuda al movimiento del piston (6), y donde ademas, el eje portapinzas (2) comprende, preferentemente, dos orificios (17) que son preferentemente orificios silenciadores, cuya funcion es la de dar salida al aire del sistema, como se puede apreciar en las figuras 1,2, 3 y 4.Inside the chamber (21) is housed a return means (12), which is preferably a spring or spring, which helps the movement of the piston (6), and where, in addition, the pin holder shaft (2) preferably comprises , two holes (17) which are preferably silencer holes, whose function is to give air to the system, as can be seen in figures 1,2, 3 and 4.

En la interfaz existente entre el eje portapinzas (2) y el cuerpo (1) esta situado un medio antifriccion (16), que es preferentemente un casquillo de bronce, para el guiado del eje portapinzas (2), donde dicho casquillo de bronce esta fijado interiormente al cuerpo (1), como se puede apreciar en las figuras 2, 3 y 4.In the interface between the pin holder shaft (2) and the body (1) there is an anti-friction means (16), which is preferably a bronze bushing, for guiding the pin holder shaft (2), where said bronze bushing is internally fixed to the body (1), as can be seen in figures 2, 3 and 4.

Para conseguir que el movimiento de rotacion o giro generado sobre el cuerpo (1) se traslade eficazmente a la herramienta a traves del eje portapinzas (2), se han colocado medios de union (9), que son preferentemente tres chavetas antigiro, para que la parte movil (2), preferentemente el eje portapinzas, gire solidariamente con el cuerpo (1), como se puede apreciar en las figuras 1,2, 3 y 4.In order to ensure that the rotation or rotation movement generated on the body (1) is effectively transferred to the tool through the pin holder shaft (2), joining means (9) have been placed, which are preferably three anti-rotation keys, so that the mobile part (2), preferably the pin holder shaft, rotates in solidarity with the body (1), as can be seen in figures 1,2, 3 and 4.

Cada una de las chavetas antigiro esta compuesta preferentemente por dos tornillos que estan amarrados al cuerpo (1) de manera que, tanto el movimiento de rotacion como el vibratorio axial del piston (6) se trasladan a la herramienta (24) a traves del eje portapinzas (2).Each of the anti-rotation keys is preferably composed of two screws that are attached to the body (1) so that both the rotational movement and the axial vibratory of the piston (6) are transferred to the tool (24) through the shaft holder (2).

El dispositivo portaherramientas comprende un regulador (7) de amplitud del movimiento axial, que esta compuesto por una tuerca (14) y medios de ajuste (13) que son preferentemente esparragos, tiene como funcion fijar la libertad de movimiento del eje portapinzas (2) en el interior del cuerpo (1), dejando mas o menos espacio para ejercer la vibracion con distintas amplitudes; donde la tuerca (14) hace de tope del movimiento, y los esparragos son los encargados de fijar la tuerca (14) sobre el cuerpo (1), pudiendo variar el espacio comprendido entre el eje portapinzas (2) y la tuerca (14).The tool holder device comprises a regulator (7) of axial movement amplitude, which is composed of a nut (14) and adjustment means (13) that are preferably asparagus, has the function of fixing the freedom of movement of the axle holder (2) inside the body (1), leaving more or less space to exercise the vibration with different amplitudes; where the nut (14) acts as a stop of the movement, and the studs are responsible for fixing the nut (14) on the body (1), and the space between the pin holder shaft (2) and the nut (14) can vary. .

El cuerpo (1) tiene, preferentemente, grabado en su superficie exterior un nonius que indica la amplitud en cada momento y que facilita el ajuste en caso de modificar la amplitud requerida tomando como referencia la tuerca (14), como se puede apreciar en las figuras 1,2, 3 y 4.The body (1) preferably has a nonius engraved on its outer surface that indicates the amplitude at all times and that facilitates the adjustment in case of modifying the required amplitude taking as reference the nut (14), as can be seen in the Figures 1,2, 3 and 4.

El tipo de vibraciones de la presente invencion se consideran de baja frecuencia (entre 0 y 5000 Hz) dependiendo del tamano del accionador neumatico, de la herramienta utilizada, del material a taladrar, etc., pudiendo regularse, tal como se ha indicado anteriormente, la amplitud de las vibraciones mediante el regulador (7) de amplitud del movimiento axial, adaptando el dispositivo a las necesidades propias del proceso.The type of vibrations of the present invention are considered low frequency (between 0 and 5000 Hz) depending on the size of the pneumatic actuator, the tool used, the material to be drilled, etc., and can be regulated, as indicated above, the amplitude of the vibrations by means of the regulator (7) of amplitude of the axial movement, adapting the device to the own needs of the process.

Por otra parte, se disponen un primer tope amortiguador (10) y un segundo tope amortiguador (11), que son preferentemente topes de goma, en el interior del cuerpo (1) para minimizar el choque entre la parte movil (2) y el cuerpo (1), para lo que hay colocado un tope de goma amarrado a la primera parte (19) de la parte movil (2) por medios de fijacion (18), que son preferentemente dos tornillos, y otro tope de goma amarrado a la segunda parte (20) de la parte movil (2) preferentemente por otros dos tornillos.On the other hand, a first damping stop (10) and a second damping stop (11), which are preferably rubber stops, are arranged inside the body (1) to minimize the shock between the mobile part (2) and the body (1), for which there is a rubber stop attached to the first part (19) of the mobile part (2) by fixing means (18), which are preferably two screws, and another rubber stop tied to the second part (20) of the mobile part (2) preferably by two other screws.

Los dos topes de goma se mueven solidarios a la parte movil (2), donde dicha parte movil (2) esta haciendo tope, por un lado, con la cara interior del cuerpo, y por otro lado, con la cara interior del regulador (7) de amplitud, que es el que fija la holgura entre el tope de goma y el regulador (7) de amplitud.The two rubber stops move in solidarity with the mobile part (2), where said mobile part (2) is abutting, on the one hand, with the inner face of the body, and on the other hand, with the inner face of the regulator ( 7) amplitude, which is what sets the clearance between the rubber stop and the amplitude regulator (7).

5 A su vez, entre el cono de amarre y la parte individual con la entrada de aire, se encuentra un elemento de sellado (15), que es preferentemente una junta anular que hace de cierre de aire, de modo que guia la entrada del aire hasta el mecanismo neumatico (3), como se puede apreciar en las figuras 2, 3 y 4.5 In turn, between the mooring cone and the individual part with the air inlet, there is a sealing element (15), which is preferably an annular gasket that acts as an air seal, so as to guide the entrance of the air to the pneumatic mechanism (3), as can be seen in figures 2, 3 and 4.

En conjunto, mediante la explicacion que aqui se describe, se hace posible un dispositivo portaherramientas 10 acoplable a una maquina, en el que se amarra una herramienta de taladrado, y que permite obtener movimientos vibratorios de esta a medida que avanza, a traves de un mecanismo neumatico, donde la entrada de aire se realiza a traves del acoplamiento con la maquina o equipo y produce el movimiento de un piston que es el encargado de dotar a la herramienta de un movimiento axial vibratorio respecto al movimiento lineal controlado del soporte, como se puede apreciar a la vista de las figuras 1,2 y 3.Overall, by means of the explanation described herein, a tool holder device 10 attachable to a machine is made possible, in which a drilling tool is moored, and which makes it possible to obtain vibratory movements thereof as it progresses, through a pneumatic mechanism, where the air inlet is made through the coupling with the machine or equipment and produces the movement of a piston that is responsible for providing the tool with a vibratory axial movement with respect to the controlled linear movement of the support, as You can see in view of figures 1,2 and 3.

15fifteen

Claims (11)

55 1010 15fifteen 20twenty 2525 3030 3535 4040 45Four. Five 50fifty REIVINDICACIONES 1. Dispositivo portaherramientas acoplable a una maquina que puede producir el giro del dispositivo, comprendiendo el dispositivo medios de sujecion (4) para sujetar una herramienta (24) y un cuerpo (1) que comprende un elemento de amarre (5) que permite acoplar el dispositivo a la maquina, en donde esta comprende una parte movil (2) que puede moverse en una direccion axial, caracterizado por que dichos medios de sujecion (4) estan acoplados a la parte movil (2), en donde dicha parte movil (2) comprende una camara (21) que aloja un mecanismo neumatico (3) que comprende un piston neumatico (6) que efectua un movimiento lineal en al menos dos sentidos, de manera que puede deslizarse axialmente dentro de la camara (21), en donde dicho mecanismo neumatico (3) puede causar un movimiento vibratorio axial a la parte movil (2), en donde la parte movil (2) comprende ademas medios de conduccion (8, 23) configurados para suministrar aire comprimido hasta dicho mecanismo neumatico (3) a traves de dicho elemento de amarre (5) y en donde el piston neumatico (6) comprende ademas conductos internos (22), siendo transportado dicho aire comprimido a dichos conductos internos (22) que atraviesan el piston (6) y se abren en la camara (21) en caras axialmente opuestas del piston neumatico (3), produciendo asi el movimiento vibratorio axial del piston neumatico (6).1. Tool holder device attachable to a machine that can cause the device to rotate, the device comprising fastening means (4) for holding a tool (24) and a body (1) comprising a mooring element (5) that allows coupling the device to the machine, where it comprises a mobile part (2) that can move in an axial direction, characterized in that said fastening means (4) are coupled to the mobile part (2), wherein said mobile part ( 2) comprises a chamber (21) that houses a pneumatic mechanism (3) comprising a pneumatic piston (6) that performs a linear movement in at least two directions, so that it can slide axially inside the chamber (21), in wherein said pneumatic mechanism (3) can cause an axial vibratory movement to the mobile part (2), wherein the mobile part (2) further comprises conduction means (8, 23) configured to supply compressed air to said pneumatic mechanism (3 ) through said mooring element (5) and wherein the pneumatic piston (6) further comprises internal ducts (22), said compressed air being transported to said internal ducts (22) that pass through the piston (6) and open in the chamber ( 21) on axially opposite faces of the pneumatic piston (3), thus producing the axial vibratory movement of the pneumatic piston (6). 2. Dispositivo portaherramientas segun la reivindicacion 1, que comprende un regulador (7) que permite variar la amplitud del movimiento axial de la parte movil (2).2. Tool holder device according to claim 1, comprising a regulator (7) that allows varying the amplitude of the axial movement of the mobile part (2). 3. Dispositivo portaherramientas segun la reivindicacion 2, en el que el regulador (7) comprende una tuerca (14) que esta acoplada sobre el cuerpo (1) cerrando el alojamiento en un primer sentido segun la direccion axial para hacer de tope del movimiento de la parte movil (2) en el primer sentido, mientras que el cuerpo (1) cierra el alojamiento en un segundo sentido segun la direccion axial y hace de tope del movimiento, y por que la tuerca (14) puede variar su posicion en la direccion axial variando la longitud axial del alojamiento.3. Tool holder device according to claim 2, wherein the regulator (7) comprises a nut (14) which is coupled on the body (1) closing the housing in a first direction according to the axial direction to stop the movement of the mobile part (2) in the first direction, while the body (1) closes the housing in a second direction according to the axial direction and stops the movement, and by which the nut (14) can vary its position in the axial direction by varying the axial length of the housing. 4. Dispositivo portaherramientas segun cualquiera de las reivindicaciones 2 o 3, en el que el regulador (7) comprende medios de ajuste (13) que anclan la tuerca (14) a la parte movil (2) del dispositivo para fijar la posicion de dicha tuerca (14).4. Tool holder device according to any of claims 2 or 3, wherein the regulator (7) comprises adjusting means (13) that anchor the nut (14) to the mobile part (2) of the device to fix the position of said nut (14). 5. Dispositivo portaherramientas segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un primer tope amortiguador (10) alojado en el interior del alojamiento para amortiguar el choque de la parte movil (2) con el cuerpo (1).5. Tool holder device according to any of the preceding claims, comprising a first buffer stop (10) housed inside the housing to dampen the collision of the mobile part (2) with the body (1). 6. Dispositivo portaherramientas segun cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, que comprende un segundo tope amortiguador (11) en el regulador para amortiguar el choque de la parte movil (2) con el regulador (7)6. Tool holder device according to any of claims 2 to 5, comprising a second buffer stop (11) in the regulator to dampen the shock of the mobile part (2) with the regulator (7) 7. Dispositivo portaherramientas segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende medios de union (9) que unen la parte movil (2) al cuerpo (1).7. Tool holder device according to any of the preceding claims, comprising joining means (9) that join the mobile part (2) to the body (1). 8. Dispositivo portaherramientas segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el mecanismo neumatico (3) comprende medios de retorno (12).8. Tool holder device according to any of the preceding claims, wherein the pneumatic mechanism (3) comprises return means (12). 9. Dispositivo portaherramientas segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un elemento de sellado (15) entre el cuerpo (1) y la parte movil (2).9. Tool holder device according to any of the preceding claims, comprising a sealing element (15) between the body (1) and the mobile part (2). 10. Dispositivo portaherramientas segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un elemento antifriccion (16) para el guiado axial entre la parte movil (2) y el cuerpo (1).10. Tool holder device according to any of the preceding claims, comprising an antifriction element (16) for axial guidance between the mobile part (2) and the body (1). 11. Dispositivo portaherramientas segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la parte fija (1) tiene orificios silenciadores (17) pasantes practicados en su superficie que permiten la salida de aire del dispositivo.11. Tool holder device according to any of the preceding claims, wherein the fixed part (1) has through-hole silencer holes (17) made in its surface that allow the device to escape air.
ES12721878.2T 2012-04-03 2012-04-03 Tool holder Active ES2584608T3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/ES2012/070227 WO2013150162A1 (en) 2012-04-03 2012-04-03 Tool holder device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2584608T3 true ES2584608T3 (en) 2016-09-28

Family

ID=46124385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES12721878.2T Active ES2584608T3 (en) 2012-04-03 2012-04-03 Tool holder

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20150023746A1 (en)
EP (1) EP2835199B1 (en)
CN (1) CN104271294B (en)
BR (1) BR112014024808A2 (en)
CA (1) CA2869510A1 (en)
ES (1) ES2584608T3 (en)
MX (1) MX351258B (en)
WO (1) WO2013150162A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106941344A (en) * 2016-01-05 2017-07-11 联发科技(新加坡)私人有限公司 Signal self-calibration circuit and method

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3028771A (en) * 1958-06-23 1962-04-10 Boyar Schultz Corp Revolving deep driller
US3003372A (en) * 1959-09-29 1961-10-10 Howard J Findley Apparatus for cutting material
US3608334A (en) * 1968-07-09 1971-09-28 Richard Glimpel Device for limiting torque
FR2368336A1 (en) * 1976-10-20 1978-05-19 Irigny Mecanique Resiliently mounted machine tool cutter holder - has deflection of holder against strong spring measured by dial gauge to determine necessity for tool change
SU623658A1 (en) * 1977-04-01 1978-08-09 Balabanov Nikolaj Vibrated drilling head
US4123188A (en) * 1977-04-04 1978-10-31 Gardner-Denver Company Control system for peck drilling tool
CH645826A5 (en) * 1980-07-07 1984-10-31 Ver Pignons Fabriken Ag Chip breaker for automatic drilling and turning machines
FR2765505B1 (en) 1997-07-07 1999-08-27 Inst Nat Polytech Grenoble DRILLING HEAD WITH VIBRATORY EFFECT
CN2584328Y (en) * 2002-12-13 2003-11-05 天津理工学院 Vibration bit for deep hole and hardworking material
CN1194836C (en) * 2003-06-18 2005-03-30 北京航空航天大学 Vibration equipment for drilling
FR2944722B1 (en) * 2009-04-28 2014-10-10 Arts AXIAL VIBRATION DRILLING HEAD
FR2961729B1 (en) * 2010-06-25 2013-03-29 Ct Tech De L Ind Du Decolletage DRILLING HEAD FOR MACHINE TOOL

Also Published As

Publication number Publication date
BR112014024808A2 (en) 2017-07-11
MX351258B (en) 2017-10-06
US20150023746A1 (en) 2015-01-22
WO2013150162A1 (en) 2013-10-10
EP2835199A1 (en) 2015-02-11
CA2869510A1 (en) 2013-10-10
CN104271294B (en) 2016-08-24
CN104271294A (en) 2015-01-07
MX2014012029A (en) 2014-12-08
EP2835199B1 (en) 2016-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2724403T3 (en) Machine tool with active damping system
ES2924062T3 (en) Tool, machine tool and workpiece machining procedure
ES2363867T3 (en) TOOL HOLDER PROVIDED WITH AN AMORTIGUATION ELEMENT.
ES2361511T3 (en) GAS PRESSURE BEARING AND BEARING CAP FOR THE SAME.
ES2644774T3 (en) Tool holders
ES2425994B1 (en) Dynamically stable milling machine tool head
RU2701252C1 (en) Instrument holder
RU2012118251A (en) TOOTH TOOL
ES2166527T3 (en) DRILLING TOOL FOR MACHINE TOOLS AND PROCEDURE FOR PRODUCTION.
ES2584608T3 (en) Tool holder
ES2541634T3 (en) Device for heat treatment of a workpiece
US20080277886A1 (en) Clamping Device
BR0200561A (en) Junction point between two tool parts connected by means of a threaded spindle
ES2719927A1 (en) MACHINE TOOL WITH ACTIVE DAMPING (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
US20090202313A1 (en) Fluttering prevention device for working machine
ES2235729T3 (en) TOOL FOR MACHINING WITH STARTING OF WORK PIECES CHIEF.
ES2732433T3 (en) Spring arrangement for generating the clamping force of a tensioning device and tensioning device with such a spring arrangement
US10434581B2 (en) Vibration-damped high-speed tool holder
CN103089814A (en) Aerostatic bearing and linear guide employing said aerostatic bearing
ES1138585U (en) Tool holder head (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
JP3200982U (en) Boring cutting tool with cooling channel
ES2316910T3 (en) DEVICE FOR LUBRICATION AND REFRIGERATION OF MOLDS, IN PARTICULAR OF FORGING STAMPS AND TOOLS IN METAL CONFORMATION TECHNIQUE.
JP2011230161A (en) Mechanism for guiding workpiece, and laser beam machining apparatus having the guide mechanism
JP7047191B1 (en) How to use the coolant discharge device, work holding device, work rotation device, machine tool, and coolant discharge device
ES2958609T3 (en) Device for forming a hole in a workpiece